Üretimin perde arkasında gerçekleştiğini düşünebiliriz, ancak bu yanlış bir bakış açısıdır. Başka bir bakış açısına göre, üretim tedarik zincirleri ve destek altyapısı modern yaşamın kalbinde yer alır.
Robotik ve otomasyon sayesinde, üretim kendini mühendislik devriminin merkezinde buluyor. Robotik, boş endüstriyel işlerin ve küreselleşmede rekabet avantajı arayan şirketlerin sayısı göz önüne alındığında bugün özellikle önemlidir.
İşbirlikçi robotlar (cobotlar) ve otomatik robotik kollar, uygulamaya ve istenen sonuca bağlı olarak farklı tipte araçlar kullanabilir. Anlamaya değer bir ayrım, pnömatik ve elektrikli kol ucu araçları (EOAT) arasındaki farktır. Bunlar, robotun manipülasyon kolunun ucunda bulunan ve malzemelerle ve iş parçalarıyla etkileşim kurmak için kullanılan araçlardır.
Peki bu neden önemli?
Robotik sıkıcı bir konu değildir; ancak robotik, üretim veya otomasyon sektöründe çalışmıyorsanız, kol ucu takımlarına ilgi duymanız için biraz ikna olmanız gerekebilir.
Şunu söylemek yeterlidir ki, modern endüstriyel robotlar, kol ucu takımları olmadan kaldırma, taşıma, döndürme, kesme, oyma, ölçme, test etme veya diğer pek çok görevi gerçekleştiremez.
Kol ucu aletlerinin tipik örnekleri şunlardır:
- Kaynakçılar
- Kavrayıcılar
- Lazer kesiciler
- Ölçme araçları
- Malzeme çıkarma araçları
- Çarpışma ve kuvvet tork sensörleri
- Vantuzlar veya elektromanyetik kaldırıcılar
Kesme, taşlama veya parlatma araçlarına ek olarak, robot kolları testler, kalibrasyonlar veya incelemeler yapmak için EOAT'ları kullanabilir. EOAT'lar robotlara istediğimiz görevleri yerine getirme yeteneği kazandırır ve giderek artan sayıda robot platformu ve uygulamasını destekler.
Aşağıda pnömatik ve elektrikli EOAT'ların avantajlarını ve dezavantajlarını daha yakından inceleyeceğiz.
Pnömatik EOAT: avantajları ve dezavantajları
Doğru kol ucu takımı olmadan, endüstriyel bir robot önüne konulan görevleri başaramaz. İş tarafında da birçok endişe vardır.
İlk ve en önemlisi pnömatiktir. Pnömatik EOAT, robotik mühendislerinin ilk tercihidir. Peki, belirli avantajları nelerdir? Bir yandan, pnömatik EOAT'lar diğer seçeneklere kıyasla yüksek bir güç-boyut oranına sahiptir. Sonuç olarak, belirli robot şasilerine veya endüstriyel çalışma alanlarına daha kolay monte edilebilirler. Başlangıç maliyetleri konusunda endişe duyan şirketler, daha tanıdık pnömatik aktüatörleri ve EOAT'ları kullanmaktan daha iyi durumda olabilirler. Denklem bunun ötesine geçer, ancak pnömatik EOAT'ları kullanmak, ilk gün maliyetlerini yönetmeyi kolaylaştırabilir.
Pnömatik çalışma, iş parçasının şekli ve boyutunun sık sık değişmediği verimli kurulumlar için idealdir. Birçok pnömatik EOAT yalnızca bir parça türünü işleyebilir veya çalıştırabilir.
Ancak pnömatik EOAT'lerin dezavantajları da yok değil. Şu anda tercih edilen seçenektirler ancak önümüzdeki yıllarda fabrika zemininden emekliye ayrılıp elektrikli muadillerine yönelmelerine neden olabilecek önemli dezavantajları vardır.
Bu dezavantajların bazı durumlarda ele alınması daha kolaydır, ancak şirketler bu seçeneği değerlendirirken bunlara dikkat etmekte fayda vardır:
- Daha az gelişmiş programlanabilirlik: Pnömatik kelepçeler ve diğer kol ucu pnömatik aletleri, daha programlanabilir elektrikli EOAT'a kıyasla basit açma ve kapama işlevleri sunar.
- Kavrama üzerinde sınırlı kontrol: Elektrikli EOAT kavraması çok daha fazla özelleştirilebilir, ancak pnömatik versiyonları basıncı değiştirerek temel kavrama kontrolüne izin verebilir.
- Basınçlı hava gerektirir: EOAT'lar sürekli olarak basınçlı hava kullanımını gerektirir, bu da sürekli işletme maliyetlerini artırır.
- Yağlayıcılardan kaynaklanan olası kalite kaybı: Basınçlı hava sistemlerindeki kirleticiler, uygulamaya bağlı olarak gıda gibi bazı hassas ürünler için tehdit oluşturabilir.
Elektrikli EOAT: Artıları ve Eksileri
Mühendislik topluluğu, pnömatik mekanik kol aletlerine mantıklı bir alternatif olarak giderek daha fazla elektrikli kol ucu aletlerine yöneliyor. Aynı işlevlerin çoğunu sağlayabilmelerine rağmen, elektrikli aktüatörler ve EOAT'ler bazı temel şekillerde çok daha esnektir.
Elektrikli uç aletlerinin avantajları şunlardır:
- Daha İyi Programlanabilirlik ve Kontrol: Motorlu EOAT, kullanıcıya konumlandırma, takım kuvveti, hareket mesafesi ve hareket hızı üzerinde önemli ve programlanabilir kontrol sağlar. Bu özellikler, malzeme, ürün veya parça boyutları düzenli olarak değiştiğinde önemlidir.
- Basit Sistem ve Kurulum: Elektrikli EOAT kullanmanın avantajı, hava kompresörlerinin ve bunlarla ilişkili bakım ve değiştirme döngülerinin ortadan kaldırılmasıdır. Elektrikli aktüatörlerin ve EOAT'ların göreceli basitliği, sınırlı mühendislik kadrosuna sahip kuruluşlar için çekicidir.
- Daha düşük basınçlarda daha kolay kontrol: Daha önce de belirtildiği gibi, pnömatik aletler yalnızca temel basınç kontrolü sağlar. Daha düşük basınçlarda, aletten yararlı bir kuvvet elde etmek zordur. Elektrikli varyantlar, hassas işlemler sırasında bile kavrama sağlayarak bu dezavantajı ortadan kaldırır.
- Daha az sıkı alan gereksinimleri: Pnömatik kontroller herhangi bir anda tamamen açık veya kapalı olduğundan, daha küçük parçalar kullanılırken güvenlik nedeniyle daha fazla alan yastıklaması gerektirirler.
Kelepçeler gibi motorlu EOAT'ların birkaç dezavantajından biri, tartışıldığı gibi, tipik olarak pnömatik analoglarından daha pahalı olmalarıdır. Pnömatik bileşenler birinci günden itibaren daha ucuz olabilir, ancak işletme maliyetleri (basınçlı hava tedariki dahil) yatırım getirisini etkileyebilir. Buna karşılık, elektrikli EOAT'lar birinci günden itibaren daha pahalı olabilir, ancak bakım maliyetleri daha düşüktür.
Motorizasyonun bu maliyet-fayda dengesi, endüstriyel robotlara yatırım yapmayı veya yeniden yatırım yapmayı düşünen şirketler için dikkate alınmaya değer bir konudur.
Elektrikli ve Pnömatik Kol Ucu Aletlerinin Seçilmesi
Hedeflenen uygulamanızın, takım ucu kol seçiminizi etkilemesinin başka yolları da vardır. Örneğin, giderek daha az sayıda pnömatik tutucu ve hava aleti halihazırda kelepçe algılama sensörleriyle donatılmıştır. Motorlu EOAT'ler, veri toplama amaçları için bir şirketin gelişen IoT (Nesnelerin İnterneti) altyapısına daha kolay entegre edilebilir.
Sonuç olarak, elektrikli aktüatörler ve araçlar, dağıtılmış, yüksek karışımlı, yüksek hacimli ve uygun fiyatlı üretim ekipmanlarının daha yalın, daha yeşil geleceği için daha ölçeklenebilir bir seçenek olduğunu kanıtlayabilir.